TELECOMUNICACIONES I
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
CURSO: INE-S-MA-6-1
Organismos de Estandarización Internacionales y Nacionales de
Telecomunicaciones
Telecomunicaciones
¿Para qué se usan estas normalizaciones?
El uso de herramientas en el área de telecomunicaciones es generalizado por organización de normalización para personalizar estandarizaciones con el único fin de proporcionar un mejor rendimiento a través de la web.
Razones:
- Garantizar calidad de servicio.
- Proporciona un mejor manejo de información
- Trata de buscar una solución de problemas.
Existen 2 tipos de normalización:
-Nacionales
-Internacionales
1. 3GPP (Third Generation Partnership Project):
Agrupación de asociaciones de telecomunicaciones que produce especificaciones técnicas y reportes técnicos para los sistemas móviles UMTS 3G, dentro del proyecto IMT-2000 de la ITU-T, como una evolución de las especificaciones GSM 2G.
Agrupación de asociaciones de telecomunicaciones que produce especificaciones técnicas y reportes técnicos para los sistemas móviles CDMA2000 3G, dentro del proyecto IMT-2000 de la ITU-T, como una evolución de las especificaciones CDMA 2G.
3. ANSI (American Nationals Standars Institute):
Organización sin ánimo de lucro que supervisa el desarrollo de estándares para productos, servicios, procesos y sistemas en los Estados Unidos.
- ANSI es una organización que desarrolla y aprueba normas de los Estados Unidos. Participó en la creación de gran parte de las normas en uso actualmente en Internet.
- ANSI es una organización sin fines de lucro que fomenta el desarrollo de los estándares de tecnología en los Estados Unidos. Fundada en 1918, ANSI representa a más de 125.000 empresas y 3,5 millones de profesionales.
- Estableciendo normas para una amplia gama de áreas desde construcción, producción, energía, tecnología, lenguajes de programación, especificaciones eléctricas, protocolos de comunicación, entre otras.
- ANSI también participa activamente en los programas que evalúan la conformidad de los estándares ISO 9000 (calidad) e ISO 14000 (medio ambiente).
- ANSI promueve el uso de las normas de EE.UU. a nivel internacional, aboga por la política de EE.UU.
Organización de estandarización de la industria de las telecomunicaciones de Europa, con proyección mundial.
- Organismo sin ánimo de lucro creado al objeto de disponer del foro adecuado para la elaboración de las normas de telecomunicación que faciliten la estandarización del sector en el Mercado Único Europeo.
- Los objetivos del ETSI se centran en la elaboración y el mantenimiento y actualización de normas técnicas a nivel europeo en los campos de las telecomunicaciones, tecnologías de la información y sistemas de radiodifusión y televisión.
- Por tanto el ETSI es la organización clave en el contexto europeo para la elaboración de normas tanto en el sector de las telecomunicaciones como para la convergencia de este sector con los de tecnologías de la información y audiovisual.
Organización de normalización en los campos eléctrico, electrónico y tecnologías relacionadas, siendo muchas de sus normas desarrolladas conjuntamente con la ISO.
Asociación técnico-profesional mundial sin ánimo de lucro dedicada la estandarización, desarrollo de literatura y seminarios, siendo la principal autoridad en áreas técnicas que van de la ingeniería en computación, ingeniería eléctrica, aerospacial, electrónica, tecnología biomédica, telecomunicaciones, electrónica de consumo, etc.
Su creación se remonta al año 1884,adoptó el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers).
Según el mismo IEEE, su trabajo es promover la creatividad, el desarrollo y la integración, compartir y aplicar los avances en las tecnologías de la información, electrónica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales.
Cuerpo de estandarización de la pila de protocolos TCP/IP y cuyo resultado son las RFC.
Organismo encargado de promover el desarrollo de normas internacionales de fabricación, comercio y comunicación para todas las ramas industriales a excepción de la eléctrica y la electrónica, teniendo como función principal la de buscar la estandarización de normas de productos y seguridad para las empresas u organizaciones a nivel internacional.
Organismo especializado de la Organización de las Naciones Unidas encargado de regular las telecomunicaciones a nivel internacional entre las distintas administraciones y empresas operadoras.
Asociación de suministradores de equipos Ethernet que trabaja en especificaciones técnicas y un programa de certificación para redes Carrier Ethernet.
Asociación de suministradores y proveedores de servicios y contenidos para el desarrollo de especificaciones que den lugar a servicios móviles interoperables y fáciles de utilizar.
La Open Mobile Alliance (OMA) es una Organización de estándares que desarrolla estándares abiertos para la industria de telefonía móvil.
MINTEL: El Ministerio de Telecomunicaciones y de la Sociedad de la Información fue creado mediante Decreto Ejecutivo Nº 8 firmado por el Presidente de la República, el 13 de agosto de 2009.
La creación del Ministerio de Telecomunicaciones responde a la necesidad de coordinar acciones de apoyo y asesoría para garantizar el acceso igualitario a los servicios que tienen que ver con el área de telecomunicación, para de esta forma asegurar el avance hacia la Sociedad de la Información y así el buen vivir de la población ecuatoriana.
SENATEL: Secretaria Nacional de Telecomunicaciones, como ente encargado de la ejecución e implementación de las políticas y regulación de telecomunicaciones emanadas del CONATEL, incluyendo el Plan Nacional de Frecuencias aprobado por el CONATEL (excepto las bandas de radio y televisión de competencia del CONARTEL y las de servicio móvil marítimo administrados por la Armada Nacional).
CONATEL: Consejo Nacional de Telecomunicaciones, como el organismo de control y monitoreo del espectro radioeléctrico, así como de supervisión y control de operadores, y la aprobación del plan nacional de Desarrollo de telecomunicaciones.
ARCT: Agencia de Regulación y Control de Telecomunicaciones (ARCT), lo que se explica por ser una actividad de carácter técnico. Se esclarece que su ámbito es el espectro radioléctrico y servicios de telecomunicaciones (radio, TV e internet). Introduce otros cambios, como dictar regulaciones, normas técnicas y supervisará la prestación del servicio. Tendrá un directorio. Entre las regulaciones sectoriales están las de carácter técnica, económica y acceso de insumos de infraestructura (ej. antenas). Además, podrá asignar el espectro radioeléctrico, sancionar por infracciones a empresas, vigilar que los servicios a los usuarios sea continuo, eficiente y de calidad; obligar a Claro o Movistar a devolver el cobro indebido por redondeo de minutos a los usuarios y trasladar esos recursos al presupuesto.
CNT: La Corporación Nacional de Telecomunicaciones CNT EP es una empresa estatal de telecomunicaciones ecuatoriana creada el 30 de octubre de 2008; opera servicios de telefonñia fija local, regional e internacional, acceso a internet estándar y de alta velocidad (Dial-UP, DSL, Internet móvil 3g y 4G LTE), televisión satélital y telefonía móvil en el territorio nacional ecuatoriano.La Corporación Nacional de Telecomunicaciones CNT S.A. se constituyó como sociedad anónima, mediante escritura pública de fusión de las extintas Andinatel S. A. y Pacifictel S. A., suscrita el 30 de octubre de 2008, con el objetivo de unificar los servicios y ampliar la cobertura en telefonía fija e internet banda ancha en todo el Ecuador.
Espectro Electromagnético
Concepto de Espectro Electromagnético
Se denomina espectro electromagnético a la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas. Referido a un objeto se denomina espectro electromagnético o simplemente espectro a la radiación electromagnética que emite (espectro de emisión) o absorbe (espectro de absorción) una sustancia. Dicha radiación sirve para identificar la sustancia de manera análoga a una huella dactilar. Los espectros se pueden observar mediante espectroscopios que, además de permitir ver el espectro, permiten realizar medidas sobre el mismo, como son la longitud de onda, la frecuencia y la intensidad de la radiación.
Clasificación del Espectro Electromagnético
Tiene varios componentes importantes que lo conforman y son los siguientes:
Radiofrecuencia
Las ondas de radio suelen ser utilizadas mediante antenas del tamaño apropiado (según el principio de resonancia), con longitudes de onda en los límites de cientos de metros a aproximadamente un milímetro. Se usan para la transmisión de datos, a través de la modulación. La televisión, los teléfonos móviles, las resonancias magnéticas, o las redes inalámbricas y de radio-aficionados, son algunos usos populares de las ondas de radio.
Las ondas de radio pueden transportar información variando la combinación de amplitud, frecuencia y fase de la onda dentro de una banda de frecuencia. El uso del espectro de radio está regulado por muchos gobiernos mediante la asignación de frecuencias. Cuando la radiación electromagnética impacta sobre un conductor, se empareja con él y viaja a lo largo del mismo, induciendo una corriente eléctrica en la superficie de ese conductor mediante la excitación de los electrones del material de conducción.
Microondas
La frecuencia super alta (SHF) y la frecuencia extremadamente alta (EHF) de las microondas son las siguientes en la escala de frecuencia. Las microondas son ondas los suficientemente cortas como para emplear guías de ondas metálicas tubulares de diámetro razonable. La energía de microondas se produce con tubos klistrón y tubos magnetrón, y con diodos de estado sólido como los dispositivos Gunn e IMPATT. Las microondas son absorbidas por la moléculas que tienen un momento dipolar en líquidos. En un horno microondas, este efecto se usa para calentar la comida. La radiación de microondas de baja intensidad se utiliza en Wi-Fi.
El horno microondas promedio, cuando está activo, está en un rango cercano y bastante poderoso como para causar interferencia con campos electromagnéticos mal protegidos, como los que se encuentran en dispositivos médicos móviles y aparatos electrónicos baratos.
Rayos T
La radiación de terahertzios (o Rayos T) es una región del espectro situada entre el infrarrojo lejano y las microondas. Hasta hace poco, este rango estaba muy poco estudiado, ya que apenas había fuentes para la energía microondas en el extremo alto de la banda (ondas submilimétrica o también llamadas ondas terahertzios). Sin embargo, están apareciendo aplicaciones para mostrar imágenes y comunicaciones. Los científicos también buscan aplicar la tecnología de rayos T en las fuerzas armadas, donde podrían usarse para dirigirlas a las tropas enemigas, ya que las ondas de alta frecuencia incapacitan los equipos electrónicos.
Radiación infrarroja
La parte infrarroja del espectro electromagnético cubre el rango desde aproximadamente los 300 GHz (1 mm) hasta los 400 THz (750 nm). Puede ser dividida en tres partes:
* Infrarrojo lejano, desde 300 GHz (1 mm) hasta 30 THz (10 μm). La parte inferior de este rango también puede llamarse microondas. Esta radiación es absorbida por los llamados modos rotatorios en las moléculas en fase gaseosa, mediante movimientos moleculares en los líquidos, y mediante fotones en los sólidos. El agua en la atmósfera de la Tierra absorbe tan fuertemente esta radiación que confiere a la atmósfera efectividad opaca. Sin embargo, hay ciertos rangos de longitudes de onda ("ventanas") dentro del rango opaca¡o que permiten la transmisión parcial, y pueden ser usados en astronomía. El rango de longitud de onda de aproximadamente 200 μm hasta unos pocos mm suele llamarse "radiación submilimétrica" en astronomía, reservando el infrarrojo lejano para longitudes de onda por debajo de los 200 μm.
* Infrarrojo medio, desde 30 a 120 THz (10 a 2.5 μm). Los objetos calientes (radiadores de cuerpo negro) pueden irradiar fuertemente en este rango. Se absorbe por vibraciones moleculares, es decir, cuando los diferentes átomos en una molécula vibran alrededor de sus posiciones de equilibrio. Este rango es llamado, a veces, región de huella digital, ya que el espectro de absorción del infrarrojo medio de cada compuesto es muy específico.
* Infrarrojo cercano, desde 120 a 400 THz (2500 a 750 nm). Los procesos físicos que son relevantes para este rango son similares a los de la luz visible.
Radiación visible (luz)
La frecuencia por encima del infrarrojo es la de la luz visible. Este es el rango en el que el Sol y las estrellas similares a él emiten la mayor parte de su radiación. No es probablemente una coincidencia que el ojo humano sea sensible a las longitudes de onda que el sol emite con más fuerza. La luz visible (y la luz cercana al infrarrojo) son absorbidas y emitidas por electrones en las moléculas y átomos que se mueven desde un nivel de energía a otro. La luz que vemos con nuestros ojos es realmente una parte muy pequeña del espectro electromagnético. Un arco iris muestra la parte óptica (visible) del espectro electromagnético; el infrarrojo (si pudiera verse) estaría localizado justo a continuación del lado rojo del arco iris, mientras que el ultravioleta estaría tras el violeta.
La radiación electromagnética con una longitud de onda entre aproximadamente 400 nm y 700 nm es detectado por el ojo humano y percibida como luz visible. A otras longitudes de onda, sobre todo al infrarrojo cercano (más largo de 700 nm) y al ultravioleta (más corto que 400 nm) también se les llama luz a veces, sobre todo cuando la visibilidad para los humanos no es relevante.
Si la radiación que tiene una frecuencia en la región visible del espectro electromagnético se refleja en un objeto, como por ejemplo un plato hondo de fruta, y luego impacta en nuestros ojos, obtenemos una percepción visual de la escena. El sistema visual de nuestro cerebro procesa la multitud de frecuencias reflejadas en diferentes sombras y matices, y a través de este fenómeno psicofísico que todavía no se entiende completamente, es como percibiríamos los objetos.
Luz ultravioleta
La siguiente frecuencia en el espectro es el ultravioleta (o rayos UV), que es la radiación cuya longitud de onda es más corta que el extremo violeta del espectro visible.
Al ser muy energética, la radiación ultravioleta puede romper enlaces químicos, haciendo a las moléculas excepcionalmente reactivas o ionizándolas, lo que cambia su comportamiento. Las quemaduras solares, por ejemplo, están causadas por los efectos perjudiciales de la radiación UV en las células de la piel, y pueden causar incluso cáncer de piel si la radiación daña las moléculas de ADN complejas en las células (la radiación UV es un mutágeno). El Sol emite una gran cantidad de radiación UV, lo que podría convertir rápidamente la Tierra en un desierto estéril si no fuera porque, en su mayor parte, es absorbida por la capa de ozono de la atmósfera antes de alcanzar la superficie.
Rayos X
Después del ultravioleta vienen los rayos X. Los rayos X duros tienen longitudes de onda más cortas que los rayos X suaves. Se usan generalmente para ver a través de algunos objetos, así como para la física de alta energía y la astronomía. Las estrellas de neutrones y los discos de acreción alrededor de los agujeros negros emiten rayos X, lo que nos permite estudiarlos.
Los rayos X pasan por la mayor parte de sustancias, y esto los hace útiles en medicina e industria. También son emitidos por las estrellas, y especialmente por algunos tipos de nebulosas. Un aparato de radiografía funciona disparando un haz de electrones sobre un "objetivo". Si los electrones se disparan con suficiente energía, se producen rayos X.
Rayos gamma
Después de los rayos X duros vienen los rayos gamma. Son los fotones más energéticos, y no se conoce el límite más bajo de su longitud de onda. Son útiles a los astrónomos en el estudio de objetos o regiones de alta energía, y son útiles para los físicos gracias a su capacidad penetrante y su producción de radioisótopos. La longitud de onda de los rayos gamma puede medirse con gran exactitud por medio de dispersión Compton.
No hay ningún límite exactamente definido entre las bandas del espectro electromagnético. Algunos tipos de radiación tienen una mezcla de las propiedades de radiaciones que se encuentran en las dos regiones del espectro. Por ejemplo, la luz roja se parece a la radiación infrarroja en que puede resonar algunos enlaces químicos.
Modulación
Modulación engloba el conjunto de técnicas que se usan para transportar información sobre una onda portadora, típicamente una onda sinusoidal. Estas técnicas permiten un mejor aprovechamiento del canal de comunicación lo que posibilita transmitir más información de forma simultánea además de mejorar la resistencia contra posibles ruidos e interferencias. Según la American National Standard for Telecommunications, la modulación es el proceso, o el resultado del proceso, de variar una característica de una onda portadora de acuerdo con una señal que transporta información. El propósito de la modulación es sobreponer señales en las ondas portadoras.
Para que sirve la modulación
Básicamente, la modulación consiste en hacer que un parámetro de la onda portadora cambie de valor de acuerdo con las variaciones de la señal moduladora, que es la información que queremos transmitir.
En el proceso de modulación, la señal de alta frecuencia (portadora) quedará modificada en alguno de sus parámetros como su amplitud, frecuencia, fase, etc. de manera proporcional a la amplitud de la señal de baja frecuencia o moduladora.
Modulación Analógica
Las tres técnicas de modulación analógica son:
- Modulación de la amplitud (AM o amplitud modulada).
- Modulación de la frecuencia (FM o frecuencia modulada).
- Modulación de la fase (PM o fase modulada).
La mayoría de los sistemas de comunicación utilizan alguna de estas tres técnicas de modulación básicas, o una combinación de ellas. Las Radios están basadas en AM y FM siendo la FM la de mejor calidad debido a la ventaja que tiene por manejar mayores frecuencias y mayores anchos de banda que mejoran la percepción por el contenido que se puede transmitir.
Modulación Digital
Los siguientes son algunos de casos extremos de estas técnicas:
- Modulación por desplazamiento de amplitud (ASK, Amplitude Shift Keying)
- Desactiva la amplitud durante toda la trayectoria
- Modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK,Frecuency Shift Keying)
- Salta a una frecuencia extrema.
- Modulación por desplazamiento de fase (PSK, Phase Shift Keying)
- Desplaza la fase 180 grados.
Tipos de Modulación
Dependiendo del parámetro sobre el que se actúe, tenemos los distintos tipos de modulación:
- Modulación en doble banda lateral (DSB)
- Modulación de amplitud (AM)
- Modulación de fase (PM)
- Modulación de frecuencia (FM)
- Modulación banda lateral única (SSB, ó BLU)
- Modulación de banda lateral vestigial (VSB, VSB-AM, ó BLV)
- Modulación de amplitud en cuadratura (QAM)
- Modulación por división ortogonal de frecuencia (OFDM), también conocida como 'Modulación por multitono discreto' (DMT)
- Modulación de Espectro ensanchado por secuencia directa (DSSS)
- Modulación por longitud de onda
- Modulación en anillo
Cuando la OFDM se usa en conjunción con técnicas de codificación de canal, se denomina Modulación por división ortogonal de frecuencia codificada (COFDM).
También se emplean técnicas de modulación por impulsos, pudiendo citar entre ellas:
- Modulación por impulsos codificados (PCM)
- Modulación por anchura de pulsos (PWM)
- Modulación por duración de pulsos (PDM)
- Modulación por amplitud de pulsos (PAM)
- Modulación por posición de pulsos (PPM)
Cuando la señal es una indicación simple on-off a baja velocidad, como una transmisión en código Morse o radioteletipo (RTTY), la modulación se denomina manipulación, modulación por desplazamiento, así tenemos:
- Modulación por desplazamiento de amplitud (ASK)
- Modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK)
- Modulación por desplazamiento de fase (PSK)
- Modulación por desplazamiento de amplitud y fase (APSK o APK)
La transmisión de radioteletipo (RTTY) puede ser considerada como una forma simple de Modulación por impulsos codificados
Cuando se usa el código Morse para conmutar on-off la onda portadora, no se usa el término 'manipulación de amplitud', sino operación en onda continua (CW).
La modulación se usa frecuentemente en conjunción con varios métodos de acceso de canal. Otras formas de modulación más complejas son (PSK),(QAM),(I/Q),(QFSK),etc.
Ventajas del proceso de Modulación
- Evita interferencia entre canales, Si todos lo que se transmite se hace a la frecuencia de la señal original o moduladora, no será posible reconocer la información contenida en dicha señal, debido a la interferencia que se crearía entre las señales transmitidas por cada usuario.
- Los sistemas de transmisión son mucho más eficientes a altas frecuencias.
- Se aprovecha mejor el espectro electromagnético, ya que permite la multiplexación por frecuencias.
- Disminuye dimensiones de antenas. En caso de transmisión inalámbrica, las antenas tienen medidas más razonables.
- Protege a la información de las degradaciones por ruido.
- Define la calidad de la información trasmitida.
El proceso inverso a la modulación se conoce como demodulación y consiste en recuperar la señal de datos de una señal modulada, para realizar estos dos procesos se utiliza un equipo llamado Módem el cuál es el encargado de realizar los procesos de modulación y en el otro extremo la demodulación.
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